4.2电解池 基础检测 2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
2024-08-17
|
20页
|
102人阅读
|
1人下载
内容正文:
4.2电解池基础检测2024-2025学年高二化学人教版(2019)选择性必修1
一、单选题
1.下列有关海水综合利用的说法正确的是
A.海水中含有钾元素,只需经过物理变化就可以得到钾单质
B.电解MgCl2饱和溶液,可制得金属镁
C.从海水中可以得到NaCl,电解熔融NaCl可制得金属钠
D.从海带中提取碘单质的过程不涉及氧化还原反应
2.图1是电解饱和氯化钠溶液示意图。图2中,x轴表示实验时流入阴极的电子的物质的量,y轴表示
A.n(Na+) B.n(Cl-)
C.c(OH-) D.c(H+)
3.在原电池和电解池的电极上所发生的反应,同属还原反应的是
A.原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应
B.原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应
C.原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应
D.原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应
4.下图两个装置中,溶液体积均为200mL,开始时,电解质溶液的浓度均为0.1mol/L,工作一段时间后,测得导线上都通过了0.02mol e一,若不考虑溶液体积的变化,则下列叙述正确的是( )
A.在①中Cu棒为阳极;在②中Cu棒为负极
B.电极上生成物质的质量:①<②
C.电极反应式:①中阳极:4OH一一4e一= 2H2O+O2↑;②中负极:2H+ + 2e一= H2↑
D.溶液的pH:①不变;②增大
5.下列说法不正确的是
A.氯化钠可用于制备纯碱 B.通过纤维燃烧产生的气味可鉴别羊毛和丙纶
C.电解溶液制金属 D.焚烧垃圾会产生有毒的二噁英()
6.A、B、C是三种金属,根据下列 ①、② 两个实验:① 将A与B浸在稀硫酸中用导线相连,A表面有气泡逸出,B逐渐溶解;② 电解物质的量浓度相同的A、C混合盐溶液时,阴极上先析出C(使用惰性电极)。A、B、C的还原性强弱顺序为
A.A>B>C B.B>C>A C.C>A>B D.B>A>C
7.下列有关化学工业的叙述错误的是
A.工业制备硝酸的第一步反应是N2+O22NO
B.氯碱工业中使用的是阳离子交换膜
C.水泥是以黏土和石灰石为主要原料,在水泥回转窑中煅烧制得的
D.合成氨反应分离氨气以后的尾气循环使用,目的是充分利用原料
8.下列关于实验现象的描述不正确的是
A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面会出现气泡
B.用银片做阳极,铁片做阴极,电解硝酸银溶液,铁片表面会镀上一层银
C.把锌粒放入盛有稀硫酸的试管中,同时加入几滴硫酸铜溶液,气泡放出速率会加快
D.把铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁
9.下列有关工业生产氯气的说法中正确的是
A.工业上常用电解熔融氯化钠来生产氯气
B.电解饱和氯化钠溶液可得到金属钠、氯气和氢气
C.每生产1t氯气同时可得1t氢气
D.电解饱和食盐水制氯气的工业又称“氯碱工业”
10.下列反应的离子方程式书写错误的是
A.向溶液中通入过量:[
B.二氧化硫与过氧化氢溶液反应:
C.将少量通入NaOH溶液:
D.电解饱和食盐水:
11.下列说法错误的是
A.用电子式表示HCl的形成过程:
B.在铁棒上镀铜时,阳极不一定要用Cu做电极
C.用惰性电极电解CuSO4溶液后,可以采用加入CuCO3固体的方法将溶液复原
D.反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的
12.将电化学法和生物还原法有机结合,利用微生物电化学方法生产甲烷,装置如图所示。下列说法错误的是
A.离子交换膜可允许H+通过
B.通电时,电流方向为:a→电子导体→离子导体→电子导体→b
C.阳极的电极反应式为
D.生成0.1molCH4时阳极室中理论上生成CO2的体积是4.48L(STP)
13.某小组为研究电化学原理,设计如图所示装置,下列叙述正确的是
A.若a和b为石墨,通电后b极上发生氧化反应
B.若a和b为石墨,通电后a极上反应为2Cl--2e-=Cl2↑
C.若a为铜,b为铁,通电后a极质量增加
D.若a为铁,b为铜,通电后Cu2+向铁电极移动
14.为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下22.4 L Cl2完全溶于水时,所得溶液中含氯微粒总数为2
B.25℃,1 L pH=4的 溶液中离子数为0.1
C.密闭容器中充入2 mol NO和1 mol ,充分反应后容器内的分子总数为2
D.电解饱和食盐水时,若阴阳两极产生气体的总质量为7.3g,则转移电子数为0.2
15.下列叙述正确的是
①电解池是将化学能转变成电能的装置
②原电池是将电能转变成化学能的装置
③金属和石墨导电均为物理变化,电解质溶液导电是化学变化
④电解池两个电极材料可以相同
A.①②③④ B.③④ C.②③④ D.③
16.以丙烯腈()为原料,利用电解原理合成己二腈[],可减少氮氧化物的排放,其装置如图所示,电解过程会产生丙腈()等副产物(已知:电流效率)。下列说法正确的是
A.电子的流向为电源负极→阴极→电解质溶液→阳极→电源正极
B.电极主要发生的电极反应式为
C.工作一段时间后,极附近pH增大
D.若电极产生33.6L(标准状况)气体,Pb电极区生成了0.3mol丙腈,则电流效率高于90%
17.能正确表示下列反应的离子方程式为
A.用白醋除铁锈:Fe2O3•xH2O+6H+=2Fe3++(3+x)H2O
B.向稀硝酸中滴加Na2S2O3溶液:2H++S2O=S↓+SO2↑+H2O
C.用惰性电极电解AlCl3溶液:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
D.向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液得到FeCO3沉淀:Fe2++2HCO=FeCO3↓+CO2↑+H2O
18.资源化利用是实现碳中和的一种有效途径,如图是在电催化下产生合成气(CO和)的一种方法(不考虑的溶解)。下列说法正确的是电源
A.电极a与电源的正极相连
B.每消耗22.4L(标况下),个透过离子交换膜进入b极区
C.a极区中逐渐增大,b极区逐渐增大
D.外电路转移1mol电子,阳极区溶液质量增加48g
19.用石墨作电极电解和的混合溶液,电解初期阴极和阳极析出的物质分别是
A. B. C. D.
20.下列方程式书写正确的是
A.溶液显碱性:
B.铁和硫在加热条件下反应:
C.向水玻璃中通入少量:
D.用惰性电极电解饱和溶液:
21.高锰酸钾在化工、医药、水处理等很多方面有重要应用,可以用电解法制备,装置如图。直流电源采用乙烷-空气碱燃料电池。下列说法错误的是
A.电源负极的电极反应式为:C2H6-14e-+18OH-=2CO+12H2O
B.a极为直流电源的正极
C.电解池左侧Pt电极的电极反应为:+e-=
D.此离子交换膜应为阳离子交换膜
22.“人工仿生叶装置”能“吃”进二氧化碳产出乙醇,效率比光合作用还高出10倍以上。下图装置为类似“人工仿生叶装置”,可实现向燃料的转变。下列说法正确的是
A.该装置利用了原电池原理
B.植物的光合作用中的能量转化方式与该装置相同
C.金属上的电极反应式为
D.该装置工作一段时间后电解质溶液的变大
23.用电解法处理酸性含铬废水(主要含有)时,以铁板作阴、阳极,处理过程中存在反应:,最后以形式除去,下列说法错误的是
A.电解过程中溶液的pH会增大
B.阳极反应为
C.电解过程中有沉淀生成
D.电路中每转移电子,最多有被还原
24.电解法制备磷酸二氢钾(KH2PO4)装置如图所示。下列说法正确的是
A.与 a 相连接的电源电势比 b 的高
B.离子交换膜 x、y 分别为阳离 子、阴离子交换膜
C.电解时,理论上相同时间内通过交换膜的阴、阳离子数相等
D.当外电路中通过 1mol 电子时,会有ll.2L的Cl2生成
25.工业上,常用Fe2(SO4)3溶液作腐蚀液,腐蚀铜质电路板得到废液主要成分是FeSO4和CuSO4,含少量Fe2(SO4)3。某小组设计装置从废液中提取铜,如图:
已知:Fe2+失电子能力比OH-强。下列说法正确的是
A.电解初期阴极没有铜析出,原因是2H+ + 2e- = H2↑
B.石墨极的电极反应式为2H2O + 4e- = 4H+ + O2↑
C.若将废液2充入阳极室时可再生腐蚀液(硫酸铁溶液)
D.若电路中转移2mol电子,理论上有2molM从交换膜左侧向右侧迁移
二、填空题
26.甲烷燃料电池可以提升能量利用率,如图是利用甲烷燃料电池电解50mol2mol•L﹣1的氯化铜溶液的装置示意图:
请回答:
甲烷燃料电池的负极反应式是: 。
27.氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。如图是离子交换膜法电解食盐水的示意图,图中的离子交换膜只允许阳离子通过。
完成下列填空:
(1)写出电解饱和食盐水的离子方程式 。
(2)离子交换膜的作用为: 、 。
(3)精制饱和食盐水从图中 位置补充,氢氧化钠溶液从图中 位置流出(选填“a”、“b”、“c”或“d”)。
28.天然气的主要成分为CH4,一般还含有C2H6等烃类,是重要的燃料和化工原料。
(1)乙烷在一定条件可发生如下反应:C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g) ΔH1,相关物质的摩尔燃烧焓数据如表所示:
物质
C2H6(g)
C2H4(g)
H2(g)
摩尔燃烧焓ΔH/(kJ·mol-1)
-1560
-1411
-286
则ΔH1= kJ·mol-1
(2)以CH4为原料设计原电池电解下列物质,如图:
①甲池是将 能转化为 能的装置,乙装置中电极A的名称是 。(填“正极”或“负极”或“阴极”或“阳极”)。
②甲装置中通入O2的电极反应式为 ,乙装置中电极B (Ag)的电极反应式为 ,丙装置中D极的产物是(写化学式) 。
③一段时间,当C极上产生5.6L(标准状况下)气体时,电路中转移 mol电子。若要使乙池恢复电解前的状态,应向乙池中加入 (写化学式)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
参考答案:
1.C
【详解】A.海水中的钾元素以离子的形式存在,要得到单质一定发生氧化还原反应;故A错误;
B.电解MgCl2饱和溶液,阴极上氢离子放电得到的是氢气;故B错误;
C.从海水中得到氯化钠后,Na为活泼金属,则可以电解熔融状态的氯化钠生成氯气和金属钠,故C正确;
D.海水中的碘元素以离子的形式存在,碘元素的化合价为+5价,要得到单质(0价)一定发生氧化还原反应,D错误;
故答案选C。
2.C
【分析】该装置中,阳极氯离子放电生成氯气,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,阴极水电离的氢离子放电,电极反应式为2H++2e-=H2↑。
【详解】A.阴极氢离子放电,2H++2e-=H2↑,所以溶液中钠离子物质的量不变,故A不选;
B.阳极氯离子放电生成氯气,2Cl--2e-=Cl2↑,所以溶液中氯离子物质的量减小,故B不选;
C.阴极氢离子放电,2H++2e-=H2↑,所以溶液中氢氧根离子浓度增大,故C选;
D.阴极氢离子放电,2H++2e-=H2↑,所以溶液中氢离子浓度减小,故D不选;
故选C。
3.B
【详解】原电池正极和电解池阴极上得电子而发生还原反应,原电池负极和电解池阳极上失电子发生氧化反应;
答案选B。
4.D
【分析】①有外接电源,是电解池;②没有外接电源,是原电池。
【详解】A.①中铜接正极,所以铜是阳极,铁是阴极;②中活泼性锌大于铜,所以锌是负极铜是正极;错误。
B.由电极反应式知:①Cu2++2e-=Cu,导线上通过0.02mole一时,析出铜 0.64g②2H++2e-=H2↑,通过0.02mole一时,得到氢气0.02g,所以①>②,错误.
C.电极反应式:①中阳极:Cu-2e-=Cu2+,②中负极:Zn-2e-=Zn2+错误.
D.①中各离子的浓度不变,所以PH值不变;②中氢离子得电子生成氢气,氢离子的浓度降低,所以PH增大,正确。
答案选A。
5.C
【详解】A.氨碱工业制纯碱利用的就是饱和食盐水、大量与大量气体获得固体,再利用对热不稳定从而获得,A正确;
B.羊毛的成分为蛋白质,燃烧时有烧焦羽毛的气味,燃烧后可以提捏成灰,而丙纶为合成纤维,燃烧后变成硬块,故可以区分,B正确;
C.电解溶液的化学方程式为,要制备金属Mg需要电解无水的,化学方程式为,C错误;
D.垃圾中普通存在氯元素,燃烧时容易产生二噁英,D正确;
故合理选项为C。
6.D
【详解】①将A与B浸在稀硫酸中用导线相连,A上有气泡逸出,B逐渐溶解,说明原电池中B做负极,A做正极,金属性B>A;
②电解物质的量浓度相同的A、C混合盐溶液时,阴极上先析出C(使用惰性电极),说明金属性A>C,则A、B、C的还原性强弱顺序为B>A>C,
答案选D。
7.A
【详解】A.现代工业采用氨氧化法制硝酸,第一步为氨气与氧气反应制得一氧化氮,反应方程式为4HN3+5O24NO+6H2O,A错误;
B.氯碱工业中阴极氢离子放电,需要阳离子交换膜将钠离子移动到阴极,钠离子与氢氧根离子结合生成NaOH,B正确;
C.水泥是以黏土和石灰石为主要原料,在水泥回转窑中煅烧制得的,C正确;
D.合成氨是可逆反应,采用循环操作,目的是提高氮气和氢气的利用率,D正确;
故选A。
8.D
【详解】A.构成原电池,铁作负极,铜作正极,正极反应式为2H++2e-=H2↑,A正确;
B.电镀时,镀层金属作阳极,镀件作阴极,电解质溶液含镀层金属离子,因此铁片作阴极,银片作阳极,B正确;
C.加入几滴硫酸铜,锌先把铜置换出来,构成原电池,原电池加快反应速率,C正确;
D.发生反应是2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,D错误;
故选D。
9.D
【详解】A. 工业上常用电解饱和食盐水生产氯气,A错误;
B. 电解饱和氯化钠溶液可得到氢氧化钠、氯气和氢气,电解熔融的氯化钠得到金属钠和氯气,B错误;
C. 每生产1mol氯气的同时可得到1mol氢气,所以得到1t氯气同时一定不会得到1t氢气,C错误;
D. 电解饱和食盐水制氯气的工业又称“氯碱工业”,D正确。
答案选D。
10.A
【详解】A.碳酸是弱酸,氢氧化铝不溶于碳酸中,故向溶液中通入过量:[,A错误;
B.二氧化硫被过氧化氢氧化为硫酸,二氧化硫与过氧化氢溶液反应,B正确;
C.通入NaOH溶液发生歧化反应,故将少量通入溶液:,C正确;
D.电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气:,D正确;
故选A。
11.A
【详解】A.HCl是共价化合物,HCl的形成过程:,A错误;
B.在铁棒上镀铜时,硫酸铜溶液做电解质溶液,Cu在铁棒表面析出,只要不断补充CuSO4即可,阳极不一定要用Cu做电极,B正确;
C.用惰性电极电解CuSO4溶液时生成Cu、O2和硫酸,需要在溶液中补充Cu和O元素,因此可以加入CuO或CuCO3以恢复溶液浓度,C正确;
D.由反应式可知,该反应的,若要反应自发进行,需成立,因此,D正确;
故选A。
12.C
【分析】由图示知,左池中CH3COO-在电极上失电子被氧化为CO2,故左池为电解的阳极室,右池为电解的阴极室,电源a为正极,b为负极。
【详解】A.由图示知,阳极反应产生H+,阴极反应消耗H+,故H+通过交换膜由阳极移向阴极,A正确;
B.这个装置中电子的移动方向为:电源负极(b)→电解阴极,电解阳极→电源正极(a),故电流方向为:电源正极(a)→外电路(电子导体)→电解质溶液(离子导体,阳极→阴极)→外电路(电子导体)→电源负极(b),形成闭合回路,B正确;
C.由分析知,左池为阳极,初步确定电极反应为:CH3COO--8e-→2CO2↑,根据图示知可添加H+配平电荷守恒,添加H2O配平元素守恒,得完整方程式为:CH3COO--8e-+2H2O→2CO2↑+7H+,C错误;
D.由图示知,右池生成CO2转化为CH4,根据转移电子关系CH4~8e-,0.1 mol CH4生成转移0.8 mol电子,由C选项知:CO2~4e-,故生成CO2的n(CO2)=,故V(CO2)=0.2 mol×22.4 L/mol=4.48 L,D正确;
故答案选C。
13.B
【详解】A.若a和b为石墨,通电后b电极是阴极,发生还原反应,故A错误;
B.若a和b为石墨,通电后a极为阳极,Cl-在a电极失去电子转变为Cl2,电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑,故B正确;
C.电解池的阳极Cu是活泼电极时,该极上电极本身发生失电子的氧化反应,电极质量减轻,故C错误;
D.电解池工作时,电解质溶液中的阳离子移向阴极,即铜离子向铁电极移动,故D错误;
故选B。
14.D
【详解】A.已知Cl2溶于水后形成的氯水中的含氯微粒有:Cl2、HClO、ClO-和Cl-,标准状况下22.4 L即1mol Cl2完全溶于水时,根据氯原子守恒可知,2N(Cl2)+N(HClO)+N(ClO-)+N(Cl-)=2NA,故所得溶液中含氯微粒总数小于2,A错误;
B.由于K2Cr2O7溶液中存在:+H2O2+2H+,故25℃,1 L pH=4的K2Cr2O7溶液中离子数小于0.1,B错误;
C.由2NO+O2=2NO2、2NO2N2O4可知,密闭容器中充入2 mol NO和1 mol ,充分反应后容器内的分子总数小于2,C错误;
D.电解饱和食盐水的总反应为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,阴极产生H2,阳极产生Cl2,且二者物质的量之比为1:1,若阴、阳两极产生气体的总质量为7.3g,故产生的H2和Cl2的物质的量均为0.1mol,则转移电子数为0.2,D正确;
故答案为:D。
15.B
【详解】①电解池是将电能转变成化学能的装置,故①错误;
②原电池是将化学能转变成电能的装置,故②错误;
③金属和石墨均为自由电子导电,属于物理变化;电解质溶液导电的实质是电解,属于化学变化,故③正确;
④电解池连接外接电源,两个电极材料可以相同也可以不同,故④正确;
选B。
16.B
【分析】由图可知,CH2=CHCN在Pb极生成NC(CH2)4CN,该过程中C的化合价降低,发生还原反应,Pb极是电解池阴极,PbO2为阳极,以此解答。
【详解】A.电子由电源负极→阴极,阴极上溶液中的阳离子结合电子发生还原反应,电子不再溶液中移动,A错误;
B.CH2=CHCN在Pb极得电子生成NC(CH2)4CN,电极方程式为:,B正确;
C.PbO2为阳极,H2O在阳极失去电子得到O2,电极方程式为:2H2O-4e-=O2↑+4H+,pH减小,C错误;
D.阳极产生33.6L(标准状况) O2,物质的量为1.5mol,转移6mol电子,阴极区生成了0.3mol丙腈,得到0.6mol电子,说明阴极H+也会放电生成H2,则生成副产物丙腈的电流效率=,阴极上还有H2等副产物,则生成目标产物的电流效率不可能高于90%,D错误;
故答案为:B。
17.D
【详解】A.白醋中含醋酸,醋酸是弱电解质,不能拆成离子形式,A项错误;
B.向稀硝酸中滴加溶液,稀硝酸会将氧化成,B项错误;
C.阴极生成的会与反应生成沉淀,C项错误;
D.向溶液中加入溶液得到沉淀,使得的电离平衡正向移动,生成的与反应生成和,D项正确。
故选D。
18.D
【分析】该装置有外加电源,因此属于电解装置,根据装置图,a电极上CO2→CO,碳元素的化合价降低,因此a电极为阴极,b为阳极,根据电解原理进行分析,据此分析;
【详解】A.根据上述分析,a电极为阴极,根据电解原理,a电极应与电源的负极相连,故A错误;
B.根据装置图,a电极上生成CO和氢气,消耗1moLCO2时,由于生成氢气的量未知,无法判断转移电子物质的量,即无法确定透过离子交换膜的SO粒子数,故B错误;
C.电解过程中,a极电极反应式为2HCO+2e-=H2↑+2CO、CO2+2e-+2HCO=CO+2CO,电极区c(CO)逐渐增大,b极为阳极,电极反应式为C6H5CH2OH-2e-+2CH3COO-=C6H5CHO+2CH3COOH,c(CH3COO-)逐渐减小,故C错误;
D.由电荷守恒可知,外电路转移1mol电子,有0.5molSO由左侧向右侧迁移,阳极区溶液质量增加0.5mol×96g/mol=48g,故D正确;
答案为D。
19.B
【详解】电解初期阴极铜离子得电子:,阳极氯离子失去电子:,故电解初期阴极和阳极析出的物质分别是。
故选B。
20.A
【详解】A.亚硝酸钠为强碱弱酸盐,亚硝酸根可发生水解使溶液显碱性,A正确;
B.硫的氧化性较弱,铁和硫加热条件下反应:,B错误;
C.向水玻璃中通入少量生成碳酸钠和硅酸:,C错误;
D.用情性电极电解饱和溶液的离子方程式为,D错误;
故答案选A。
21.C
【详解】A.电源负极上乙烷在碱性条件下失电子产生碳酸根离子,反应的电极反应式为C2H6-14e-+18OH-=2CO+12H2O,故A正确;
B.电解池左侧Pt电极的电极反应为,Pt电极为阳极,则a极为直流电源的正极,故B正确;
C.电解池左侧Pt电极为阳极,电极反应为,故C错误;
D.电解池左侧Pt电极的电极反应为,右侧稀氢氧化钾溶液变为浓氢氧化钾溶液,右侧电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,钾离子通过离子交换膜从左侧进入右侧,故该离子交换膜为阳离子交换膜,故D正确;
故答案选C。
22.C
【详解】A.该装置利用了电解池原理,A错误;
B.植物的光合作用中的能量转化方式为光能转化为化学能,该装置是电能转化为化学能,二者能量转化方式不同,B错误;
C.金属上向燃料的转变,故电极反应式为,C正确;
D.该装置总反应为二氧化碳生成一氧化碳和氧气,工作一段时间后电解质溶液的不变,D错误;
故选C。
23.D
【详解】A.阴极反应式为2H++2e-=H2↑,溶液的pH变大,选项A正确;
B.电解时用铁作阳极,失去电子生成Fe2+,Fe2+将废水中的还原为Cr3+,选项B正确;
C.电解过程中H+在阴极放电,Fe2+还原时也消耗H+,使溶液的pH升高,Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,选项C正确;
D.根据电极反应式Fe-2e-=Fe2+,可知每转移12mol e-生成6mol Fe2+,6mol Fe2+可还原1mol,选项D错误;
答案选D。
24.C
【分析】根据图示,通电的条件下,a电极上H+得电子变为H2,发生还原反应,b电极上Cl-失电子转化为Cl2,发生氧化反应,则a电极为阴极,与电源正极相连,b电极为阳极,与电源正极相连,通过离子交换膜x进入中和室,K+通过离子交换膜y进入中和室,在中和室中生成磷酸二氢钾(KH2PO4),则离子交换膜x为阴离子交换膜,离子交换膜y为阳离子交换膜,据此分析解答。
【详解】A.根据分析,a电极为阴极,与电源正极相连,b电极为阳极,与电源正极相连,原电池中正极的电势高于负极,则与 b相连接的电源电势比a的高,故A错误;
B.根据分析,离子交换膜x为阴离子交换膜,离子交换膜y为阳离子交换膜,故B错误;
C.电解时,通过离子交换膜x进入中和室,K+通过离子交换膜y进入中和室,二者都带一个单位的电荷,根据得失电子守恒,理论上相同时间内通过交换膜的阴、阳离子数相等,故C正确;
D.b电极上Cl-失电子转化为Cl2,电极反应为:2Cl--2e-= Cl2,当外电路中通过 2mol 电子时,会有1mol Cl2生成,标准状况下的体积为22.4L,则外电路中通过 1mol 电子时,会有标况下ll.2L的Cl2生成,题中选项未给出气体的状态条件,则生成的氯气体积不一定为11.2L,故D错误;
答案选C。
25.C
【详解】A.电解初期,浸取液中含过量的铁离子,铁离子氧化性大于铜优先放电,电极反应Fe3++e-═Fe2+,阴极没有铜析出,故A错误;
B.石墨极为阳极,发生氧化反应,溶液中的氢氧根离子放电,电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑,故B错误;
C.废液2中主要含有硫酸亚铁,若将废液2充入阳极室,由于Fe2+失电子能力比OH-强,阳极的电极反应式为Fe2+-e-═Fe3+,SO通过阴离子交换膜进入阳极室,可再生腐蚀液(硫酸铁溶液),故C正确;
D.若电路中转移2mol电子,阳极室减少2mol氢氧根离子,理论上有1mol SO从交换膜左侧向右侧迁移,故D错误;
故选C。
26.CH4﹣8e﹣+2H2O=CO2+8H+
【详解】原电池中负极失去电子,正极得到电子,因此在该燃料电池中甲烷在负极通入,氧气在正极通入,由于电解质是酸性电解质,所以负极电极反应式为CH4﹣8e﹣+2H2O=CO2+8H+,故答案为:CH4﹣8e﹣+2H2O=CO2+8H+。
27. 2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- 阻止OH-进入阳极室,与Cl-发生副反应:2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O 阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸 a d
【详解】(1)电解饱和食盐水,阳极氯离子放电生成氯气,阴极水电离出的氢离子放电生成氢气,同时产生大量氢氧根,所以离子方程式为2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-;
(2)阳离子交换膜只能阳离子通过, 因此交换膜可以阻止OH-进入阳极室与Cl-发生副反应:2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,同时阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸;
(3)阳极上氯离子放电生成氯气,钠离子通过离子交换膜进入阴极室,则c为稀NaCl溶液,a口进入饱和食盐水;阴极上水得电子生成氢气同时还生成OH-,钠离子进入后生成NaOH,所以d为浓NaOH溶液。
28.(1)+137
(2) 化学 电 阳极 Ag++e-=Ag H2和NaOH 0.5 Ag2O
【详解】(1)由表中燃烧热数值可知:①C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g) +3H2O(l) ∆H= -1560kJ∙mol-1;②C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g) +2H2O(l) ∆H= -1411kJ∙mol-1;③H2(g)+O2(g)=H2O(l) ∆H= -286kJ∙mol-1;根据盖斯定律可知,①-②-③得C2H6(g) =C2H4(g) + H2(g),则∆H=( -1560kJ∙mol-1)-( -1411kJ∙mol-1)- ( -286kJ∙mol-1)=+137kJ∙mol-1,故答案为:+137。
(2)①甲池中一极通入甲烷,另一极通入氧气,所以甲池为甲烷形成的燃料电池,是将化学能转化为电能的装置;通入甲烷的一极为负极,通入氧气的一极为正极,乙池中的电极A与正极相连,所以A为阳极,故答案为:化学;电;阳极;
②甲装置中由于电解质为KOH溶液,是碱性的溶液。所以通入O2的电极反应式为:;在乙装置中A为阳极,B为阴极,B(Ag)的电极反应式为Ag++e-=Ag;丙装置为电解池, C为阳极,D为阴极。由于氧化性H+>Na+,所以在D极上水电离出的H+发生反应:2H++2e-=H2↑,由于消耗了H+,破坏了附近的水的电离平衡,水继续电离,最终在阴极附近产生大量的NaOH溶液。故D极的产物是H2和NaOH,故答案为:;Ag++e-=Ag;H2和NaOH;
③D极连接甲池中通入甲烷的一极,因此在丙中,C为阳极,D极为阴极,阳极反应:2Cl--2e-=Cl2↑,n(Cl2)=,所以转移电子的物质的量为n(e-)=0.5mol;在乙装置中A为阳极,B为阴极,B的电极反应式为Ag++e-=Ag;A的电极反应式为:,当转移电子为0.5mol时,阴极产生0.5molAg,阳极产生0.25molO2,因此,若要使乙池恢复电解前的状态,应向乙池中加入0.25mol Ag2O,故答案为:0.5;Ag2O。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。